Существует достаточно много способов соединения деталей, однако наиболее распространенным и доступным по-прежнему является винтовой (болтовой) крепеж. Именно о таком крепеже мы и поговорим. Точнее, мы рассмотрим виды метчиков, технологию нарезания резьбы в отверстиях под винты и болты разного диаметра.

Метчики разделяются в зависимости от способа выполнения резьбы , а также в зависимости от того, для какого отверстия они предназначены.

Спецификация по способу нарезания

По способу нарезки различают:

1. Проходные метчики. Особенностью такого инструмента является то, что он имеет одновременно разметочные режущие зубья и зубья для финишной нарезки витков. Чаще всего такие инструменты используются при работе с деталями, выполненными из мягких металлов, например, из алюминия, меди, латуни.
2. Комплектные метчики. В данном случае речь идет сразу о нескольких инструментах для выполнения резьбы. Минимальный комплект состоит из трех метчиков для разных этапов нарезки: первый предназначен для черновой, второй – промежуточной, третий – финальной. Конечно, выполнение работы таким комплектом требует больше времени по сравнению с использованием одного проходного метчика, но и качество витков получается намного выше.

Спецификация по типу отверстия

Технологические отверстия могут быть глухими или сквозными. Для каждого типа отверстия следует применять соответствующий тип метчика. Сквозные отверстия обрабатываются инструментом с острым концом, а глухие – инструментом со срезанным концом. Работать с метчиком для глухого отверстия сложнее, поскольку очень часто при достижении дна отверстия он может застопориться и сломаться, однако при удачной нарезке получают качественную резьбу по всей длине отверстия.

Отдельно необходимо отметить , что, кроме упомянутого выше, метчики подразделяются на машинные и машинно-ручные. Первые имеют удлиненный хвостовик и могут быть установлены в какой-либо электрический станок, с помощью которого и будет осуществляться нарезка витков. Вторые могут применяться как при выполнении работы вручную, так и при выполнении работы с использованием электрического инструмента.

Маркировка метчиков

Метчики для нарезания внутренней метрической резьбы маркируются буквой «М». При этом после буквы «М» следует значение диаметра нарезаемой резьбы. Кроме диаметра, на инструменте указывается и шаг резьбы. Например, маркировка М4×1 означает, что инструментом можно выполнить резьбу в отверстии диаметром 4мм с шагом 1мм. В случае, если речь идет о режущем инструменте для левой резьбы, инструмент имеет маркировку LH . Диаметр и шаг резьбы обозначается способом, аналогичным описанному выше.

Как нарезать резьбу метчиком — технология

Нарезание внутренней резьбы выглядит следующим образом:

Для максимальной наглядности предлагаем вам посмотреть небольшое видео, в котором детально рассмотрен процесс нарезания внутренней резьбы.

Подведем итоги

Чтобы действительно качественно нарезать резьбу в заготовке из того или иного металла не нужно обладать какими-либо специальными знаниями и опытом. Как показывает практика, с такой работой справится даже далекий от слесарных дел мастер.

Главный совет – исключить спешку, а ко всем операциям, в том числе и подготовительным, подходить ответственно. Не менее важным является и выбор инструмента для выполнения работы — экономить не стоит. Помните: дешевые низкокачественные метчики зачастую обламываются в процессе работы, а извлечь отрезок инструмента из отверстия крайне проблематично.

Нарезка внутренней резьбы метчиком

Чем нарезают резьбу?

Основные методы создания резьбы следующие: 1 - нарезание резьбовы­ми резцами или резьбовыми гребенками; 2 - нарезание плашками, резьбо­нарезными головками и метчиками; 3 - накатывание при помощи плоских или круглых накатных плашек; 4 - фрезерование с помощью специальных резьбовых фрез; 5 - шлифование абразивными кругами.

Нарезание резьбы резцами. С помощью резьбовых резцов и гребе­нок на токарно-винторезных станках нарезают резьбу как наружную, так и внутреннюю (внутренняя резьба, начиная с диаметра 12 мм и выше).

Способ нарезания резьбы резцами характеризуется относительно не­высокой производительностью, поэтому в настоящее время он применя­ется в основном в мелкосерийном и индивидуальном производстве, а так­же при создании точных винтов, калибров, ходовых винтов и т. д. Досто­инством этого способа является простота режущего инструмента и срав­нительно высокая точность получаемой резьбы. Схематически он заклю­чается в следующем (рис. 32): при одновременном вращательном движе­нии детали, на которой нарезается резьба, и поступательном движении резца (на токарном станке - II) последний снимает (вырезает) часть по­верхности детали в виде винтовой линии (I).

Рис. 32

Нарезание резьбы плашками и метчиками . На рис. 33 показаны плашки, которые по своим конструктивным особенностям делятся на круг­лые - I и II (лерки) и раздвижные - III (клупповые).

Круглые плашки, имеющие применение на монтажных, заготовитель­ных и других работах, предназначены для нарезания наружной резьбы диаметром до 52 мм в один проход. Для более крупной резьбы применя­ют плашки особой конструкции, которые фактически служат лишь для зачистки резьбы после предварительной нарезки ее другими инструмен­тами.

Раздвижные плашки состоят из двух половин, вставляющихся в клупп и постепенно сближающихся в процессе резания.

Рис. 33

При нарезании резьбы на металлорежущих станках (II) плашка устанавливается и за­крепляется в специальном патроне или при­способлении (рис. 34). Деталь подается в кали­брующую часть вращающейся плашки. Внут­реннюю крепежную резьбу в подавляющем большинстве случаев нарезают метчиками.

Метчик (рис. 35) представляет собой сталь­ной стержень с резьбой, разделенный продоль­ными прямыми или винтовыми канавками, образующими режущие кромки. Эти же ка­навки служат для выхода стружки. По спосо­бу применения метчики разделяются на руч­ные и машинные.

Рис. 35

Последовательность получения резьбы в глухих отверстиях такова (рис. 36): вначале высверливают гнездо, куда в дальнейшем будет завернута шпилька или винт. Диаметр сверла должен быть выбран из табл. рекомендуемых стандартом ГОСТ 9150-81 величин. Резьбу нарезают комплектом из двух или трех мет­чиков (малого, среднего и нормального, чис­тового) в зависимости от размера резьбы. На­резать резьбу одним метчиком (нормальным) за один заход нельзя. Это ведет к поломке метчика.

Для метрической резьбы с крупным ша­гом и дюймовой резьбы комплект состоит из трех метчиков, для метрической резьбы с мелким шагом и трубной резьбы - из двух.

Накатывание резьбы . Основной про­мышленный метод изготовления резьбы в настоящее время - накатка на специаль­ных резьбонакатных станках, имеющих корпус трехроликовой головки 1, ролико- держатель 2 и накатной ролик 3 (рис. 37). Деталь 4 зажимается в тисках суппорта. В этом случае при большой производительнос­ти обеспечивается получение высокого ка­чества изделия (формы, размеров и шерохо­ватости поверхности).

Процесс накатывания резьбы заключает­ся в создании резьбы на поверхности детали без снятия стружки за счет пластической де­формации поверхности обрабатываемой де­тали. Схематически это выглядит так. Де­таль прокатывают между двумя плоскими плашками (рис. 38. I) или цилиндрически­ми роликами (рис. 38. II, III), имеющими резьбовой профиль, и на стержне выдавли­вается резьба такого же профиля. Наибольший диаметр накатываемой резьбы 25 мм, наименьший 1 мм; длина накатываемой резьбы 60...80 мм.

Рис. 36

Рис. 37

Фрезерование резьбы. Фрезерование наружной и внутренней резьбы производится на специальных резьбофрезерных станках. В этом случае вращающаяся гребенчатая фреза при радиальной подаче врезается в тело детали и фрезерует резьбу на ее поверхности. Периодически происходит осевое перемещение детали или фрезы от специального копира на величи­ну, равную шагу резьбы за время одного оборота детали (рис. 39).

Шлифование точной резьбы. Шлифование как способ создания резь­бы применяется главным образом для получения точной резьбы на сравни­тельно коротких резьбовых деталях, например резьбовых пробках - кали­брах, резьбовых роликах и т. д.

Рис. 38

Рис. 39

Рис. 40

Сущность процесса заключается в том, что шлифовальный круг, распо­ложенный к детали под углом подъемна резьбы, при быстром вращении и при одновременном медленном вращении детали с подачей вдоль оси на ве­личину шага резьбы за один оборот вырезает (вышлифовывает) часть по­верхности детали. В зависимости от конструкции станка и ряда других фак­торов резьба шлифуется за два-четыре и более прохода (рис. 40).

Резьба – один из основных типов скрепления металлических труб, который можно воспроизвести самостоятельно. Так, далее рассмотрим, какой инструмент для нарезки резьбы на трубах стоит приобрести, и как им пользоваться. Но перед этим стоит определиться с базовыми понятиями, без которых выполнение работ будет невозможным.

Что следует знать о резьбе?

При установке запорной арматуры, переходного тройника или муфты на металлическую трубу в обязательном порядке делается резьба, которая характеризуется следующими параметрами:

• Глубиной - расстоянием от основания резьбы до конца трубы.
• Профилем и его углом - поперечным сечением у витка, которое выполняется в виде треугольника, прямоугольника и других форм. Когда боковые грани витков пересекаются, образуется угол.
• Шагом - расстоянием, которое образуется между вершинами трубы или близлежащими витками.

Важно: Чем больше шаг, тем больше глубина и количество витков на 1 ед. резьбы и, следовательно, наоборот.

С определением профиля и шага стоит отнестись с максимальным вниманием, поскольку от этого зависит вид резьбы:

• Дюймовый - представляется как треугольник и используется при сборке элементов водопроводной трубы, а иногда - отопительной.
• Цилиндрический - вариант дюймовой резьбы, который имеет меньший шаг. Сглаженная верхняя кромка профиля напоминает цилиндр. Пример схемы наружной цилиндрической резьбы представлен ниже:
• Конический - вид позволяет получить герметическое соединение, что особенно актуально при использовании уплотняющих материалов.
• Метрический - вид используется для патрубков небольших диаметров. Может быть трапециевидным - внешний угол делается в 30 градусов, а стороны витки напоминают трапецию. Для болтовых соединений может применяться также прямоугольная резьба, поскольку она делает фиксацию более надежной. Вот схема метрической резьбы, которая имеет вид равностороннего треугольника:

Подготовка к выполнению резьбы вручную

Основные правила использования:

• трубу в месте нарезки резьбы рекомендуется отчистить от краски, грязи и ржавчины (должен остаться только металл);
• если труба имеет фаску, нужно аккуратно снять ее напильником (или же болгаркой, если вы имеете навык работы с этим инструментом);
• во время работы поверхность трубы и резак должны быть смазаны специальной субстанцией (намазать ее нужно и в начале работы, и в процессе).

Если не следовать этим правилам, то срок эксплуатации инструментов резко уменьшается, а также возникает большой шанс забраковать или просто сломать саму трубу.

Пошаговая инструкция к нарезанию резьбы при помощи плашки

Плашка для нарезания резьбы на трубах выглядит как гайка из закаленной стали, внутри которой расположено отверстие в виде цветка, грани ближайшие к центру покрыты острыми режущими поверхностями, а «лепестки» позволяют стружке спокойно отводится, не мешая работе.

Работа с инструментом не вызывает сложностей:

• Крепко установите трубу вертикально. Она тоже должна быть подготовлена - отчищена от краски, фаски и др. Ручка-трещетка для нарезки трубной резьбы держит лерку подходящего размера, а на трубу намазываете смазку.
• Плашку размещаете строго перпендикулярно по отношению к трубе. Если будет отклонение хотя-бы на 5-10 градусов, то труба уже будет испорчена.
• Начните двигать ручку держателя по часовой стрелке.
• Когда необходимое пространство покроется резьбой, поднимите резак вверх и вновь пройдитесь вниз по уже нарезанному, чтобы выемки были более четкие.

Данное видео - демонстрация правильного использования плашки. Наглядные действия следуют после подготовительных этапов, перечисленных выше:

Не забывайте периодически смазывать резак и трубу. Действуйте плавно, спокойно. Не дергайте плашку во время работы и не оставляйте незавершенный процесс.

Резьбонарезной набор для труб и правила его пользования

Идеальный вариант для домашнего использования – это резьбонарезной набор для труб. Клупп - модернизированная плашка, которая имеет специальную направляющую и трещотку. Инструменты в наборе могут быть разными, например:

• Раздвижные . Как правило, состоят из резцов, расстояние между которыми можно регулировать. Позволяет нарезать резьбу в несколько подходов, точно и качественно.
• Монолитные . Инструмент имеет цилиндрическую форму с внутренним отверстием и устанавливается в плашкодержатель. Позволяет сделать резьбу в один подход.

Наборы и отдельные составляющие сильно разнятся по цене и качеству. Есть бюджетные варианты наборов за 1000 – 1100 руб., а есть гораздо выше.

В зависимости от диаметра трубы и направления резьбы (вправо, влево) выбирается лерка. Далее процесс работы выглядит следующим образом:

• клупп устанавливается в трещотку;
• наносится на режущую часть масло;
• на край трубы устанавливается направляющая;
• трещотка крутится, делая резьбу;
• в процессе работы кромки и труба обрабатываются маслом.

Необходимо вовремя менять клупп - он должен всегда быть острым, а все остальные элементы должны быть исправными.

Пример нарезания резьбы при помощи клуппа представлен в видео:

Нарезка резьбы на трубе возле стены

У вас может возникнуть ситуация, когда нужно сделать резьбу на трубе, которая уже встроена в стену. Принцип работы в данной ситуации точно такой же, как описано выше. Однако есть большое «но»: аппарату нужно пространство для работы, поэтому, возможно, придется удалить часть стены. Пример такой работы демонстрируется в видео:

Важно! Срез на трубе необходимо сделать идеально ровным, иначе нарезать резьбу будет крайне сложно.

Как нарезать внутреннюю резьбу?

Чтобы вручную сделать внутреннюю резьбу, используются метчики, вставляемые в воротки. Они состоят из трех частей:

• Заборной . Используется непосредственно при нарезании;
• Калибрующей . Средняя часть необходима для направления при калибровке и нарезании;
• Хвостовой . Часть имеет квадратную головку и используется для удержания метчика в воротке при нарезке.

Как нарезается внутренняя трапецеидальная резьба, можно увидеть на видео-инструкции:

Станок для нарезки желобов

Станок для нарезки резьбы на трубах вряд ли понадобится человеку, который обустраивает свой дом. Это скорее рабочий инструмент. По конструкции он чем-то напоминает сверлильные станки вертикального расположения.

Диаметр обрабатываемой детали и шаг нарезки регулируется. Работу шпинделя можно тщательно отладить, настроив количество и скорость оборотов. В принципе, такой станок выполняет почти всю работу. Также, в отличие от ручных лерок, станком можно сделать не только внешнюю резьбу, но и внутреннею. Более современные аппараты могут обрабатывать мельчайшие детали и изделия с тонкими стенками.

В следующем видео можно наглядно увидеть, как работает станок без перекосов:

Видео: Ручная нарезка резьбы в дачной мастерской

В следующем видео мастер подробно расскажет, что необходимо учесть для грамотной нарезки резьбы, и как правильно выполнить работу:

Выше подробно описаны все основные этапы работы, которые нужно знать и новичку, и закалённому мастеру при нарезке резьбы. Однако если вы понимаете, что данный процесс вам не удается, а ремонт продолжать нужно, лучше всего обратиться к профессиональному мастеру.

Сочленение деталей конструкций происходит посредством болтов, винтов и шпилек, которые в свою очередь имеют специальную резьбу внешнюю и внутреннюю. Такого рода соединения называются разъемными. Болты, винты и шпильки – это стержни цилиндрической формы, с винтовой резьбой. Процесс нарезки резьбы осуществляется механическим и ручным способом, на станках со специальным инструментом.

Способы обработки

Внутренняя резьба наносится метчиками, внешняя – плашками. Метчики имеют форму винта, с канавкой вдоль его винтовой части, что позволят стружке в процессе соскальзывать. Плашки по своей геометрической форме напоминают гайку. Способны нарезать резьбу диметром до 52 мм. Бывают круглыми, квадратными, шестигранными и призматическими.

Особенности нарезания внутренней резьбы

Резьба – надежный способ соединения двух деталей, данный показатель существенно увеличивается, если резьба внутренняя. Нарезание метчиками – снятие металлического материала при помощи режущих кромок с различной шаговостью. Операция проводится за один проход. В зависимости от целевого предназначения мечники подразделяются на: слесарные (метрические и дюймовые резьбы), гаечные, маточные и плашечные. По типу резьбы – левые для создания левосторонней резьбы и соответственно правые.

способ обработки метчиком

Внутреннюю резьбу наносят метчиком, который изготавливается из углеродистой или высоколегированной стали. Инструмент состоит из хвостовика, крепящегося к патрону стакана и рабочей области – режущая часть с продольными и винтовыми канавками. Заборная часть – верхняя часть конуса, проводит работы по нарезанию резьбы. Калибрующая часть – калибрует направление процесса. Общие правила работы:

• не рекомендуется сразу наносить резьбу на изделия, изготовленные литьем или штамповкой. Необходимо предварительно рассверлить отверстие, тем самые убирая нагар и окалину;
• на сверлильных станках метчик должны закреплять в реверсивных патронах, чтобы исключить возможность поломки;
• обязательное снятие фаски в тех местах, где планируются работы.

Независимо от способа резки: ручная или автоматическая (на станках), применение охлаждающей жидкости является важной составляющей для получения качественного результата.

метод нарезки на токарном станке

Основная проблема использования метчиков – отвод стружки в отверстиях 6 мм и свыше 16 мм. Из-за ограниченного пространства выведение стружки затрудняется, что может стать причиной поломки инструмента. На станках токарного типа резьбу наносят с помощью расточного резца и твердосплавных пластин с полным или частичным профилем.

Особенности нарезания наружной резьбы

Резьба представляет собой различной геометрической формы канавки, нарезаемые специальными инструментами – плашками, резьбовыми фрезами, метчиками и шлифовальными кругами. Резьбу наносят как ручным способом, так и с помощью токарного станка и резца.

способ нарезки плашкой и метчиком

Метчик – винт с прямолинейными и винтовыми канавками, предназначен для нарезания внутренней резьбы. Ручной способ нарезки требует 3 метчика: черновой, для нанесения первоначальной резьбы, средний и чистовой. Машинный способ нарезки осуществляется на токарных и фрезерных станках. Плашки по своей форме и виду схожи с гайкой, на внутренне части инструмента расположены режущие зубцы конической формы, для нарезания внешней резьбы. По форме различают – круглые, квадратные и шестигранные. По устройству – цельные, разрезные и раздвижные. Для беспрепятственного прохождения плашки по детали необходимо снять фаску.

метод токарной обработки

На производстве резьба нарезается с помощью токарного станка и специального инструмента – резьбового резца. Для каждого изделия устанавливается индивидуальный показатель винтового шага, определяется он путем замера расстояния между соседними витками. Деталь помещается в токарный станок, в момент вращения заготовки резец перемещается по все оси, создавая винтовую поверхность. Резьбовые резцы по особенностям конструкции подразделяются на: призматические, стержневые и круглые/дисковые. Используемый профиль резьбы – треугольный, прямоугольный, трапецеидальный, упорный и круглой геометрической формы.

Особенность нарезания резьбы на трубах

В трубной нарезке резьбы используются 3 вида: на токарном станке, с помощью плашки или трубного клуппа. На практике чаще всего встречается резьба треугольного типа:

• дюймовая, с измерительными расчетами в дюймах. Резьба отличается высокими показателями прочности из-за большого шага и крупного профиля. Используется для водопроводных труб;
• метрическая, измеряется в миллиметрах, используется для крепежных элементов труб.

Клупп – инструмент ограниченного функционального назначения, используется только для нарезания резьбы на трубах.
На токарных станках процесс построен следующим образом: труба фиксируется в шпинделе, затем отрезным резаком устраняется все лишнее, выбирается соответствующий шаг и наносится резьба.

Работа с трубами большого диаметра

На металлических трубах с большим диаметром нарезка резьбы проводится с помощью плашки или клуппа. Устройство представляет собой металлическую болванку с резцами различного размера на внутренней части, по сути это та же самая плашка только усовершенствованная. Клупп оснащен рукоятью и трещеткой, для осуществления холостого обратного хода. Металлическая труба помещается в клупп с заранее подобранным диаметром гребенкой. После того как труба надежно зафиксирована приводится в действие рукоятка. По мере продвижения клуппа по трубе наносится резьба на внешней части.

Резьбовые соединения отличаются простотой, надежностью, дают возможность регулировать затяжку, а также разбирать и со­бирать детали и механизмы. Они получили самое широкое приме­нение в различных механизмах, устройствах, приспособлениях.

Резьба бывает наружная (винт) и внутренняя (гайка). Различают резьбу цилиндрическую треугольную (пилообраз­ную), коническую треугольную, прямоугольную, трапециевид­ную, упорную, круглую. Наиболее широкое применение получила цилиндрическая треугольная или, как ее еще называют, крепеж­ная резьба рисунок №1.

Рисунок №1 – Элементы резьбы на болте

1 - глубина;

2 - вершина; 3 - шаг;

4 -впадина;

5 - наружный диаметр;

6- внутренний диаметр.

Нарезание внутренней резьбы:

Прежде всего, нужно правильно подобрать сверло для высверливания отверстия. Следует знать, что если просверлить под резьбу отверстие диаметром, точно соответствующим внутреннему диаметру резьбы, то металл, выдавливаемый при нарезании, будет давить на зубья метчика, отчего резьба может получиться с рваными нитками, возможна поломка метчика. При сверлении отверстия слишком большого диаметра глубина резьбы получится неполной, а соединение непрочным.
При сверлении глухого отверстия под резьбу его глубину нужно делать несколько больше нарезаемой части, в противном случае резьба получится неполной по длине.

Нарезание резьбы проводят в такой последовательности: намечают кернером место сверления; закрепляют деталь в тисках; высверливают отверстие; вставляют в отверстие метчик (рисунок 2) строго вертикально (по угольнику); надевают на метчик вороток, прижимают его левой рукой к метчику, а правой поворачивают вправо до тех пор, пока метчик не врежется на несколько ниток в металл и не займет устойчивое положение; берут вороток за рукоятки двумя руками и вращают с перехватом рук через каждые 1-2 оборота. Нарезание резьбы значительно облегчается, если метчиком делать 1-2 рабочих оборота вправо и 1-2 оборота влево; закончив нарезание, метчик вывертывают из отверстия, затем еще раз прогоняют по полученной резьбе.

Рисунок №2 – Нарезание внутренней резьбы метчиком:

а -установка метчика в отверстие;

б - наре¬зание резьбы.

Правила работы метчиками:

При нарезании резьбы в глубоких отверстиях, в мягких и вязких металлах (медь, алюминий, бронза и др.) метчик необходимо периодически вывертывать из отверстия и очищать канавки от стружки; нарезать резьбу нужно полным набором метчиков — черновым, средним и чистовым. Средний и чистовой метчики вводят в отверстие без воротка и только после того, как метчик пойдет правильно по резьбе, на головку надевают вороток и продолжают нарезание резьбы;
в процессе нарезания нужно с помощью угольника тщательно следить за тем, чтобы не было перекоса метчика; место нарезания резьбы следует смазывать маслом.

Нарезание наружной резьбы:

В домашних условиях выполняется плашками вручную.
Диаметр стержня под наружную резьбу должен быть на 0,3- 0,4 мм меньше наружного диаметра нарезаемой резьбы. Отклонения от этого правила не допускаются.

Нарезание наружной резьбы круглой плашкой производится в таком порядке:
на верхнем конце стержня снимают фаску, которая обеспечивает врезание плашки в металл;

Стержень зажимают в тисках вертикально так, чтобы выступающий его конец был на 20-25 мм больше длины нарезаемой часта (рисунок №3); на стержень накладывают закрепленную в вороток плашку и с небольшим нажимом вращают так, чтобы плашка врезалась примерно на 1-2 нитки без перекоса. После этого стержень смазывают маслом и плавно вращают вороток на 1-2 оборота вправо и 1/2 оборота влево.

Нарезание резьбы раздвижными призматическими плашками (рисунок №3) выполняют следующим образом: запиливают на конце стержня фаску; устанавливают в клупп плашки; зажимают в тисках стержень; надевают на стержень клупп и плотно сдвигают гайки зажимным винтом; смазывают плашки и стержень маслом; клупп поворачивают на 1 — 1,5 оборота по часовой стрелке, затем на 1-4, 1-2 оборота обратно и так до конца резьбы; нарезав резьбу, клупп свинчивают к концу стержня, поджимают плашки винтом и проходят резьбу вторично; проверяют резьбу гайкой соответствующего диаметра; по окончании работы плашки вынимают из клуппа, очищают от стружки, протирают и смазывают маслом; протирают клупп.